CN104969314A - 电抗器、转换器以及电力转换装置 - Google Patents

Abstract

本发明的电抗器具备磁芯和将卷绕有绕组线的一对线圈元件连接而成的线圈。电抗器用于对输入电压进行转换的车载转换器。通电条件是最大直流电流为100A以上1000A以下，平均电压为100V以上1000V以下，使用频率为5kHz以上100kHz以下。磁芯是将多个分裂磁芯片以在它们之间不留间隙的方式组合而成的。分裂磁芯片全部是由成型硬化体构成，该成型硬化体是使包含磁性粉末和树脂的复合材料的树脂硬化而成的。线圈元件的内周面和与该内周面相对的磁芯的外周面之间的间隔为0.1mm以上2mm以下。

Description

电抗器、转换器以及电力转换装置

技术领域

本发明涉及在混合动力机动车等车辆所安装的车载用直流-直流转换器这样的电力转换装置的结构部件等中使用的电抗器、具备该电抗器的转换器以及具备该转换器的电力转换装置。特别涉及线圈和磁芯的间隔窄而能够实现小型化的电抗器。

背景技术

作为进行电压的升压动作和降压动作的电路的部件之一，存在电抗器。电抗器被用作安装于混合动力机动车等车辆的转换器。作为该电抗器例如存在专利文献1所示出的电抗器。

专利文献1的电抗器由具有一对线圈元件的线圈和环状的电抗器用芯体(磁芯)构成，该电抗器用芯体具备被这些线圈元件覆盖的一对线圈配置部以及未被线圈元件覆盖的一对露出部。该线圈配置部由压粉成型体或使磁性粉末和具有流动性的树脂的混合体(复合材料)的树脂硬化得到的成型硬化体等构成，露出部由压粉成型体构成。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2009-33055号公报

发明内容

发明要解决的课题

为了减少设置空间，期望安装在混合动力机动车等中的电抗器更加小型化。特别是由于电抗器在转换器中占据的体积大，因此被期望更加小型化。

本发明是鉴于所述的情况而完成的，其目的之一是提供与以往的电抗器相比，线圈和磁芯的间隔窄而能够实现小型化的电抗器。

本发明的其他目的是提供具备所述电抗器的转换器以及具备该转换器的电力转换装置。

用于解决问题的技术方案

本发明涉及一种电抗器，包括磁芯和将卷绕有绕组线的一对线圈元件连接而成的线圈。电抗器用于对输入电压进行转换的车载转换器。通电条件是最大直流电流为100A以上1000A以下，平均电压为100V以上1000V以下，使用频率为5kHz以上100kHz以下。磁芯为将多个分裂磁芯片以在它们之间不留间隙的方式组合而成。分裂磁芯片全部由成型硬化体构成，该成型硬化体是使包含磁性粉末和树脂的复合材料的树脂硬化而成的。线圈元件的内周面和与该内周面相对的磁芯的外周面之间的间隔为0.1mm以上2mm以下。

发明效果

本发明的电抗器能够实现小型化。

本发明的转换器和电力转换装置能够实现小型化，并能够适用于车载部件等。

附图说明

图1示出实施方式1涉及的电抗器，(A)是概略立体图，(B)是(A)中的(B)-(B)剖面图。

图2是实施方式1的电抗器的分解立体图。

图3是实施方式2的电抗器的分解立体图。

图4是示意性地示出混合动力机动车的电源系统的概略结构图。

图5是示出具备本发明的实施方式的转换器的本发明的实施方式的电力转换装置的一个例子的概略电路图。

具体实施方式

<本发明的实施方式的概要>

以下，说明本发明的实施方式的概要。

本发明的实施方式涉及的电抗器具备磁芯和将卷绕有绕组线的一对线圈元件连接而成的线圈。该电抗器用于对输入电压进行转换(例如，输入电压的升压或降压)的车载转换器。通电条件是最大直流电流100A以上1000A以下，平均电压是100V以上1000V以下，使用频率是5kHz以上100kHz以下。磁芯是将多个分裂磁芯片以在它们之间不留间隙的方式组合而成。多个分裂磁芯片全部由使含有磁性粉末和树脂的复合材料的树脂硬化而成的成型硬化体来构成。并且，线圈元件的内周面和与该内周面相对的磁芯的外周面的间隔为0.1mm以上2mm以下。

根据上述的结构，线圈元件的内周面和磁芯的外周面的间隔窄，因此能够缩小电抗器的高度和宽度，在使用与以往相同大小的磁芯的情况下，能够实现电抗器的小型化。通过利用成型硬化体来构成多个分裂磁芯片的全部，能够将分裂磁芯片以在它们之间不留间隙的方式进行组合。即，实质上不会产生因间隙引起的漏磁通。因此，即使将线圈和磁芯接近地配置，也不会产生由漏磁通进入线圈引起的损失。因此，电抗器1A能够适用于转换输入电压的车载转换器。由于电抗器在该车载转换器中占据的体积大，因此通过使用小型的电抗器，能够实现车载转换器自身的小型化。

作为本实施方式的电抗器的一个方式，可列举具备将线圈元件的内周面和与该内周面相对的磁芯的外周面之间绝缘的绝缘部件。

根据上述的结构，能确保线圈与磁芯之间的绝缘。

本实施方式的转换器具备上述的本实施方式的电抗器。作为转换器能够列举出以下的方式，即该转换器包括切换元件、对所述切换元件的动作进行控制的驱动电路以及使切换动作平缓地进行的电抗器，通过上述切换元件的动作来转换输入电压。

本实施方式的电力转换装置具备上述的本实施方式的转换器。作为电力转换装置能够列举出以下的方式，即该电力转换装置包括转换输入电压的转换器以及与上述转换器连接并将直流和交流相互转换的逆变器，通过由该逆变器转换的电力来驱动负载。

本实施方式的转换器和本实施方式的电力转换装置能够实现小型化，并能够适用于车载部件等。

<本发明的实施方式的详细内容>

以下，参照附图，对本发明的实施方式的详细内容进行说明。图中的同一标号表示同一名称物。

《实施方式1》

〔电抗器〕

参照图1，2，对实施方式1的电抗器1A进行说明。电抗器1A包括具有一对线圈元件2a、2b的线圈2和组合到线圈2的磁芯3。作为该电抗器1A的主要的特征的方面在于，线圈元件2a、2b的内周面和与该内周面相对的磁芯3的外周面的间隔窄。首先，按顺序地对电抗器1A的与主要的特征部分相关的结构以及的主要的效果进行说明，此后，对包含其他特征部分的各结构进行详细地说明。以下，将线圈元件2a、2b的横向排列方向(纸面左右方向)作为电抗器1A的宽度，将与宽度方向以及线圈元件2a、2b的轴向正交的方向(纸面上下方向)作为电抗器1A的高度。

[与主要的特征部分相关的结构]

(线圈)

线圈2具备一对线圈元件2a、2b以及连接两线圈元件2a、2b的线圈元件连接部2r。各线圈元件2a、2b以彼此相同的匝数、相同的卷绕方向形成为中空筒状，以各轴方向平行的方式呈横向排列地并列。另外，线圈元件连接部2r是在线圈2的另一端侧(在图1(A)中为纸面右侧)被弯曲成将两个线圈元件2a、2b连接的U字状的部分。该线圈2可以是将没有接合部的一根绕组线呈螺旋状地卷绕来形成，也可以是，通过不同的绕组线制造各线圈元件2a、2b并将各线圈元件2a、2b的绕组线的端部彼此通过焊接或压接等进行接合来形成。

线圈2能够适当地使用在由铜、铝及其合金等导电性材料构成的扁线和圆线等的导体外周设置由绝缘性材料构成的绝缘被覆层而成的被覆线。在本实施方式中，使用导体由铜制的扁线构成且绝缘被覆层由瓷漆(代表性的有聚酰胺酰亚胺)构成的被覆扁线，各线圈元件2a、2b是将该被覆扁线扁立卷绕而成的扁立卷绕线圈。另外，虽然把各线圈元件2a、2b的端面形状形成为将长方形的棱部做出圆角的形状(图1(B))，但是端面形状能够适当地变更为圆形状等。

线圈2的两端部2e、2e从折回形成部分被拉伸，与未图示的端子部件连接。通过该端子部件，在线圈2连接有进行电力供给的电源等外部装置(未图示)。

(磁芯)

磁芯3是将多个分裂磁芯片以在它们之间不留间隙的方式组合而构成的。在这里，“不留间隙”是指在分裂磁芯片间不存在间隙，当然，也包含不可避免地存在的间隙的情况和为了将分裂磁芯片彼此连接而使用粘接剂的情况。这是由于间隙、粘接剂对磁芯整体的相对磁导率或电抗器的阻抗不带来实质性的影响。不带来实质性的影响是指即使存在间隙、粘接剂，磁芯整体的相对磁导率相对于不存在间隙、粘接剂的情况的变化为5％以内。

具体地说，如图2所示，磁芯3具有配置在线圈元件2a、2b的内侧的分裂磁芯片31、31，以及从线圈元件2a、2b露出的分裂磁芯片32、32。在本实施方式中，分裂磁芯片31配置在线圈元件2a、2b的内侧(即，线圈2的内侧)，因此称为内侧磁芯部。内侧磁芯部的定义后述。分裂磁芯片32从线圈元件2a、2b(线圈2)露出，因此称为外侧磁芯部。关于内侧磁芯部31、31以及外侧磁芯部32、32，一方的外侧磁芯部32的内端面(外侧磁芯部32之间彼此相对的面)与一对内侧磁芯部31、31的一方的端面接合，另一方的外侧磁芯部32的内端面与一对内侧磁芯部31、31的另一方的端面接合，共在4个部位接合而呈环状地组合。在对线圈2励磁时，通过这些内侧磁芯部31、31以及外侧磁芯部32、32形成闭磁路。

内侧磁芯部31、31分别是具有沿着各线圈元件2a、2b的内周形状的外形的柱状体(在此，是将长方体的棱部做出圆角的形状(图1(B))，外侧磁芯部32、32分别是具有大致圆顶形状的上表面和下表面的柱状体。这些内侧磁芯部31、31以及外侧磁芯部32、32都是由成型硬化体构成，该成型硬化体是使在作为粘接剂的树脂中混合了磁性粉末的复合材料的树脂硬化而成的。成型硬化体的详细说明后述。

(线圈和磁芯的间隔)

线圈元件2a、2b的内周面与内侧磁芯部31、31的外周面的间隔t在线圈元件2a、2b的内周面(内侧磁芯部31、31的外周面)的全周范围变窄。由于磁芯3是将由成型硬化体构成的各磁芯部31、31、32、32以在它们之间不留间隙的方式组合而成，因此能够使该间隔t变窄。由于实际上不会地产生由间隙引起的漏磁通，因此即使将线圈2和磁芯3接近地配置，也不会产生由漏磁通进入线圈2导致的损失。越是使该间隔t变窄，则越能实现电抗器1A的小型化。上述的在全周范围上述间隔t窄是指如下的间隔都窄，即内侧磁芯部31、31的上表面和与该上表面相对的线圈元件2a、2b的内周面之间的间隔t、内侧磁芯部31、31的下表面和与该下表面相对的线圈元件2a、2b的内周面的间隔t、内侧磁芯部31、31的两侧面和与该两侧面分别相对的线圈元件2a、2b的内周面的间隔t以及构成将内侧磁芯部31、31的上表面、下表面的每个面和两侧面的每个面连接的所有的棱部的曲面和与该曲面相对的线圈元件2a、2b的内周面的间隔。在这里，上述曲面和该曲面相对的线圈元件2a、2b的内周面的间隔是指上述曲面的法线方向的长度。

具体地说，上述间隔t为0.1mm以上且2mm以下。通过将上述间隔t设为2mm以下，能够使电抗器1A的高度和宽度双方变小，并能够实现电抗器1A的小型化。通过将上述间隔t设为0.1mm以上，能够易于使后述的绝缘部件介设于线圈元件2a、2b的内周面与内侧磁芯部31、31之间。上述间隔t特别优选为0.2mm以上且1mm以下。在该范围内，优选在上述全周范围，上述间隔t均匀。在这里，在上述全周范围将上述间隔t设为1.0mm。即，在上述全周范围，上述间隔t均匀。

〔在电抗器的主要的特征部分的作用效果〕

根据具有上述的结构的电抗器1A，由于线圈元件2a、2b的内周面和与该内周面相对的内侧磁芯部31、31(磁芯3)的外周面的间隔t较窄，因此能够减小高度和宽度，并能够实现小型化。因此，电抗器1A适用于转换输入电压的车载转换器。由于在该车载转换器中电抗器所占的体积较大，因此通过使用小型的电抗器而能够实现车载转换器自身的小型化。另外，由于各磁芯部31、31、32、32以在它们之间不留间隙的方式进行组合来构成磁芯3，因此实质上不会产生起因与间隙的噪音。

[包含其他特征部分的各结构的说明]

(磁芯)

如上所述，内侧磁芯部31、31配置在线圈元件2a、2b(线圈2)的内侧。“配置在线圈的内侧的内侧磁芯部”意味着至少一部分配置在线圈的内部的内侧磁芯部。例如，“配置在线圈的内侧的内侧磁芯部”也包含内侧磁芯部的中央部分配置在线圈的内部，内侧磁芯部的端部附近位于线圈外侧的这样的情况。在这里，内侧磁芯部31、31的轴向的长度比线圈元件2a、2b的轴向的长度长(图1(A))。即，内侧磁芯部31的端面及其附近从线圈元件2a、2b的端面突出地露出。

内侧磁芯部31的上表面和外侧磁芯部32的上表面处于同一面(图1(A)、(B))。另一方面，内侧磁芯部31的下表面和外侧磁芯部32的下表面不处于同一面，外侧磁芯部32的下表面比内侧磁芯部31的下表面向下方突出，而与线圈2的下表面处于同一面(图1(B))。因此，电抗器1A的设置对象侧面由两线圈元件2a、2b的下表面以及两外侧磁芯部32的下表面构成。电抗器1A通常安装在冷却基座等设置对象上，因此不仅是线圈2，外侧磁芯部32、32也构成设置对象侧的面，从而使散热性优异。

如上所述，这些内侧磁芯部31、31以及外侧磁芯部32、32都是由成型硬化体构成的，所述成型硬化体是使在作为粘接剂的树脂中混合了磁性粉末的复合材料的树脂硬化而成的。磁性粉末能够使用铁、铁基合金、含有稀土元素的合金、铁氧体等软磁材料、在这些软磁材料设置绝缘被覆层的被覆粉末等。特别是通过使用被覆粉末，能够有效地降低成型硬化体的涡电流损耗。作为绝缘被覆层，例如能够列举磷酸化合物、硅化合物、锆化合物、铝化合物、硼化合物等。另一方面，作为粘接剂的树脂，例如能够使用环氧树脂、酚醛树脂、硅树脂、氨甲酸酯树脂等热硬化性树脂。另外，也可以用聚苯硫醚(PPS)树脂、聚酰亚胺树脂、氟树脂、聚酰胺树脂等热塑性树脂、常温硬化性树脂或是低温硬化性树脂。另外，也能够使用在不饱和聚酯碳酸钙和玻璃纤维混合的BMC(Bulk molding compound：整体模制料)，可轧型(ミラブル型)硅橡胶，可轧型氨甲酸酯橡胶等。

磁性粉末的平均粒径为1μm以上1000μm以下，特别优选为10μm以上500μm以下。另外，磁性粉末也可以由粒径不同的多种粉末混合而成。在材料中使用平均粒径满足上述范围的磁性粉末时，流体性高，利用射出成型等而高生产率地制造成型硬化体。

关于磁性粉末在成型硬化体中所占的含有量，在将成型硬化体设为100体积％时，优选体积比例为20体积％以上75体积％以下。通过使磁性粉末为20体积％以上，易于确保相对磁导率和饱和磁通密度等磁特性。通过使磁性粉末为75体积％以下，易于与树脂进行混合，在成型硬化体的制造性上优异。磁性粉末的含有量进一步优选是40体积％以上且65体积％以下。特别是，如果磁性粉末是铁或Fe-Si合金这样的材料，则通过将磁性粉末的含有量设为40体积％以上，易于使饱和磁通密度为0.8T以上。另外，通过将磁性粉末的含有量设为65体积％以下，更易于进行磁性粉末和树脂的混合，在制造性上更加优异。

在成型硬化体中，除了磁性粉末以及树脂之外，也可以含有由氧化铝、二氧化硅等陶瓷这样的非磁材料构成的粉末(填料)。填料有助于提高散热性、抑制磁性粉末的分布不均(均匀的分散)。另外，填料是微粒，通过介设于磁性粒子间，从而能够抑制因含有填料引起的磁性粉末的比例的减少。关于填料的含有量，在将成型硬化体设为100质量％时，优选为0.2质量％以上20质量％以下，更优选为0.3质量％以上15质量％以下，特别优选为0.5质量％以上10质量％以下。

内侧磁芯部31、31的相对磁导率优选设为5以上50以下，更优选为5以上35以下，特别优选为10以上35以下。内侧磁芯部31、31的饱和磁通密度优选为0.6T以上，更优选为0.8T以上，特别优选为1.0T以上。另外，内侧磁芯部31、31的热导率优选设为0.25W/m·K以上。另一方面，外侧磁芯部32、32的相对磁导率优选设为5以上50以下，更优选为5以上35以下，特别优选为10以上35以下。在将外侧磁芯部32、32(内侧磁芯部31、31)的相对磁导率设为比内侧磁芯部31、31(外侧磁芯部32、32)的相对磁导率高(低)时，易于进一步减少漏磁通。外侧磁芯部32、32的饱和磁通密度优选为0.6T以上，更加优选为0.8T以上，特别优选为1.0T以上。磁芯3整体的相对磁导率优选设为5以上50以下，特别优选设为10以上35以下。关于以往的压粉成型体，磁性粉末的含有量比成型硬化体多，且相对磁导率为数百左右的情况较多，与成型硬化体相比相对磁导率高。因此，在具备由压粉成型体构成的磁芯的情况下，难以不留间隙地防止磁饱和。与此相对地，在本实施方式中，内侧磁芯部31、31和外侧磁芯部32、32的相对磁导率都较小，并且磁芯3整体的相对磁导率也较低，因此能够不留间隙地防止磁饱和。因此，能够将各磁芯部31、31、32、32以在它们之间不留间隙的方式进行组合。

通过使磁性粉末的含有量变化或变更磁性粉末的材质，从而能够调整成型硬化体的相对磁导率和饱和磁通密度。如果将成型硬化体中的磁性粉末的含有量增多，则能够提高相对磁导率和饱和磁通密度。如果使用相对磁导率较高的磁性粉末则能够提高成型硬化体的相对磁导率，如果使用饱和磁通密度较高的磁性粉末则能够提高成型硬化体的饱和磁通密度。

各磁芯部的相对磁导率如下所述地求出。利用与各磁芯部相同的材料构成的成型硬化体来制造外径34mm、内径20mm、厚5mm的环状试验片。对该试验片实施初级侧300匝、次级侧20匝的绕组线，在H＝0～100奥斯特(Oe)的范围测量试验片的B-H首次磁化曲线。在测量中，例如，能够使用理研电子株式会社制BH波形记录器“BHS-40S10k”。求出所得到的B-H首次磁化曲线的斜率(B/H)的最大值，将其作为各磁芯部的相对磁导率。通常在H＝0或H＝0附近，B-H首次磁化曲线的斜率(B/H)成为最大。此处的磁化曲线是指所谓的直流磁化曲线。另外，此处的相对磁导率是所谓直流磁导率，与在交流磁场中测量的交流相对磁导率不同。另一方面，各磁芯部的饱和磁通密度设为通过电磁体对上述试验片施加10000(Oe)的磁场，并使其充分磁饱和时的磁通密度。

为了形成成型硬化体，代表性地能够利用射出成型、传递模塑成型、MIM(Metal Injection Molding：金属注射成型)、铸塑成型以及使用了磁性粉末和粉末状的固形树脂的冲压成型等。在射出成型的情况下，对磁性粉末和树脂的混合材料施加预定的压力并填充到成型模具而成型之后，能够通过使上述树脂硬化来得到成型硬化体。在传递模塑成型和MIM的情况下，也将上述混合材料填充到成型模具来进行成型。在铸塑成型的情况下，对上述混合材料不施加压力地注入到成型模具来使其成型、硬化，从而能够得到成型硬化体。

(绝缘部件)

本实施方式的电抗器1A优选设为具备使线圈2和磁芯3之间绝缘的绝缘部件的方式。由此，当然能够确保线圈2和跟磁芯3之间的绝缘，并且易于将线圈2和磁芯3定位。具体地说，可列举如下情况，即在线圈元件2a、2b的内周面、内侧磁芯部31、31的外周面粘贴绝缘带或实施绝缘涂装，或着利用绝缘纸、绝缘片材覆盖线圈元件2a、2b的内周面、内侧磁芯部31、31的外周面。

或者，也可以在内侧磁芯部31、31的外周配置筒状线轴(未图示)。筒状线轴的构成材料能够列举PPS树脂、聚四氯乙烯(PTFE)树脂、液晶聚合物(LCP)、尼龙6、尼龙66以及聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)树脂等热塑性树脂。关于筒状线轴，例如由一对剖面“]”状的分割片构成的话，则能够易于配置在内侧磁芯部31、31的外周。此外，除了筒状线轴之外，也可以在线圈元件2a、2b的端面与外侧磁芯部32、32之间配置框状线轴(未图示)。由此，也能够确保线圈2与外侧磁芯部32的绝缘。在设置框状线轴的情况下，框状线轴被设为具有分别能够供内侧磁芯部31、31插通的一对开口部(贯通孔)的B字状的平板部件。框状线轴的构成材料可列举与上述的筒状线轴相同的树脂。

或者，也可以设为利用绝缘性树脂覆盖线圈2的外周面、内周面以及端面的线圈成型体。通过调整覆盖线圈2的内周面的树脂的厚度，能够在内侧磁芯部31、31的定位中也使用该树脂。也可以设置为通过绝缘性树脂将线圈2和内侧磁芯部31、31一体成型的线圈成型体。上述绝缘性树脂也能够具有保持线圈2的形状或者将线圈2保持为比其自然长度压缩的状态的功能。由此，线圈成型体易于处理线圈2，并能够使线圈2的轴向的长度缩短。线圈成型体的树脂的厚度能够列举设为0.1mm以上2mm以下。为了制造线圈成型体，例如能够使用日本特开2009-218293号公报所记载的制造方法。关于成型能够列举出射出成型、传递模塑成型、铸塑成型。关于绝缘性树脂，能够适用环氧树脂等热硬化性树脂、PPS树脂、LCP等热塑性树脂。关于绝缘性树脂，在使用混合有由从氮化硅、氧化铝、氮化铝、氮化硼和碳化硅中选择的至少1种陶瓷构成的填料的树脂时，能够提高散热性。

(用途)

关于电抗器1A，能够适用于通电条件例如是最大电流(直流):100A～1000A左右，平均电压:100V～1000V左右，使用频率:5kHz～100kHz左右的用途，代表性的是安装在电动机动车或混合动力机动车等车辆并进行输入电压的转换的转换器的结构部件、具备该转换器的车载用电力转换装置的结构部件。

根据上述的电抗器1A，除了上述的效果之外，通过在线圈2和磁芯3之间具备绝缘部件，能够确保两者的绝缘。并且，能够提高线圈2与磁芯3的定位的可靠性。因此，在线圈元件2a、2b的内周面(内侧磁芯部31、31的外周面)的全周范围，容易使线圈元件2a、2b的内周面与内侧磁芯部31、31的外周面的间隔t均匀。

《实施方式2》

在实施方式2中，基于图3对与实施方式1的磁芯的分割形状不同的电抗器进行说明。此外，由于图3的电抗器1B所包括的线圈2具备与实施方式1的线圈2完全相同的结构，因此省略其说明。另外，实施方式2的电抗器1B的外观与图1示出的电抗器1A完全相同。在以下的说明中，以与实施方式1的不同点为中心进行说明。

[磁芯]

磁芯3是将具有相同的形状的两个分裂磁芯片35、35组合而构成的。具体地说，关于分裂磁芯片35，从上方观察的形状是大致U字形状，具备基部35a和从基部35a向线圈2延伸的一对突出部35b、35b。

基部35a是相当于实施方式1的外侧磁芯部32(参照图2)的部分。基部35a的上表面与突出部35b、35b的上表面处于同一面，但基部35a的下表面比突出部35b、35b的下表面更低。因此，当将分裂磁芯片35、35安装到线圈2时，分裂磁芯片35的基部35a的下表面与线圈2的下表面处于同一面。

突出部35b、35b分别是具有线圈元件2a、2b的约一半的长度的部分。因此，当将两个分裂磁芯片35、35分别从线圈元件2a、2b的两端侧插入到线圈元件2a、2b的内部时，由一方的分裂磁芯片35的突出部35b和另一方的分裂磁芯片35的突出部35b形成相当于实施方式1的内侧磁芯部31(参照图2)的部分。

根据电抗器1B，以两个分裂磁芯片35、35构成磁芯3，因此与实施方式1的磁芯3相比部件个数较少。另外，分裂磁芯片35、35之间的接合部位是一方的分裂磁芯片35的一对突出部35b、35b和另一方的分裂磁芯片35的一对突出部35b、35b的彼此相对面之间的两个部位。因此，与实施方式1的电抗器1A的磁芯3相比更容易构建磁芯3，因此本实施方式2的电抗器1B在制造性上优异。

此外，关于磁芯，能够将从上方观察的形状为大致L字状的两个分裂磁芯片组合来构成。具体地说，各分裂磁芯片具备相当于外侧磁芯部的部件和相当于被插入到一方的线圈元件中的内侧磁芯部的部件。在这种情况下，由于分裂磁芯片之间的接合部位也是两个部位，因此与电抗器1B同样地，与实施方式1的电抗器1A相比更容易构建磁芯。

《实施方式3》

实施方式1、2的电抗器例如能够用作载置在车辆等中的转换器的结构部件、具备该转换器的电力转换装置的结构部件。

例如，如图4所示，混合动力机动车、电动机动车这样的车辆1200具备主电池1210、与主电池1210连接的电力转换装置1100以及通过由主电池1210供给电力进行驱动而在行驶中使用的电动机(负载)1220。关于电动机1220，代表性的是三相交流电动机，在行驶时驱动车轮1250，在再生时作为发电机来发挥功能。在混合动力机动车的情况下，除了电动机1220之外，车辆1200还具备发动机。此外，在图4中，作为车辆1200的充电部位，示出了入口，但也可以设为具备插头的形态。

电力转换装置1100具有与主电池1210连接的转换器1110以及与转换器1110连接并进行直流和交流的相互转换的逆变器1120。在该例子中示出的转换器1110在车辆1200行驶时，将200V～300V左右的主电池1210的直流电压(输入电压)升压到400V～700V左右，并向逆变器1120供电。另外，转换器1110在再生时将从电动机1220经由逆变器1120输出的直流电压(输入电压)降压到适合主电池1210的直流电压，来使主电池1210充电。逆变器1120在车辆1200行驶时，将被转换器1110升压的直流转换为预定的交流并对电动机1220供电，在再生时，将来自电动机1220的交流输出转换为直流并输出到转换器1110。

如图5所示，转换器1110具备多个切换元件1111、控制切换元件1111的动作的驱动电路1112以及电抗器L，通过接通/切断的重复(切换动作)来进行输入电压的转换(在此为升降压)。切换元件1111能够利用电场效果晶体管(FET)、绝缘栅双极晶体管(IGBT)等功率器件。电抗器L利用阻碍在电路中流动的电流的变化的线圈的性质，在通过切换动作将要使电流增减时具有使该变化平缓进行的功能。作为该电抗器L使用实施方式1、2所记载的电抗器。通过使用小型的电抗器，电力转换装置1100(包含转换器1110)也能够实现小型化。

此外，车辆1200除了转换器1110以外，还具备与主电池1210连接的供电装置用转换器1150以及辅机电源用转换器1160，该辅机电源用转换器1160将作为辅机类1240的电力源的子电池1230与主电池1210进行连接，将主电池1210的高压转换为低压。转换器1110具有代表性的是进行直流-直流转换，而供电装置用转换器1150、辅机电源用转换器1160进行交流-直流转换。在供电装置用转换器1150中有时也进行直流-直流转换。供电装置用转换器1150、辅机电源用转换器1160的电抗器具备与上述实施方式的电抗器等相同的结构，能够适当地使用变更了大小、形状等的电抗器。另外，在进行输入电力的转换的转换器且仅进行升压的转换器或仅进行降压的转换器也能够利用实施方式1、2的电抗器等。

此外，本发明不限于上述的实施方式，能够不脱离本发明的主旨地进行适当变更。

工业上的可利用性

本发明的电抗器能够用作安装在混合动力机动车、插入式混合动力机动车、电动机动车、燃料电池机动车等车辆中的直流-直流转换器、空调机的转换器等电力转换装置的结构部件。本发明的电抗器用部件能够用作在上述的电力转换装置中使用电抗器的结构部件。

标号说明

1A、1B 电抗器，

2 线圈，2a、2b 线圈元件，2r 线圈元件连接部，2e 端部，

3 磁芯，

31 分裂磁芯片(内侧磁芯部)，32 分裂磁芯片(外侧磁芯部)，

35 分裂磁芯片，

35a 基部(外侧磁芯部)，35b 突出部(内侧磁芯部)，

1100 电力转换装置，1110 转换器，

1111 切换元件，1112 驱动电路，

L 电抗器，1120 逆变器，

1150 供电装置用转换器，1160 辅机电源用转换器，

1200 车辆，1210 主电池，1220 电动机，

1230 子电池，1240 辅机类，1250 车轮

Claims (4)

1.一种电抗器，包括磁芯和将卷绕有绕组线的一对线圈元件连接而成的线圈，所述电抗器的特征在于，

所述电抗器用于对输入电压进行转换的车载转换器，

通电条件是：最大直流电流为100A以上1000A以下，平均电压为100V以上1000V以下，使用频率为5kHz以上100kHz以下，

所述磁芯为将多个分裂磁芯片以在它们之间不留间隙的方式组合而成，

所述多个分裂磁芯片全部由成型硬化体构成，该成型硬化体是使包含磁性粉末和树脂的复合材料的树脂硬化而成的，

所述线圈元件的内周面和与该内周面相对的所述磁芯的外周面之间的间隔为0.1mm以上2mm以下。

2.根据权利要求1所述的电抗器，其中，

包括绝缘部件，该绝缘部件将所述线圈元件的内周面和与该内周面相对的所述磁芯的外周面之间绝缘。

3.一种转换器，具备权利要求1或2所述的电抗器。

4.一种电力转换装置，具备权利要求3所述的转换器。